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2026 高考物理一轮总复习专题9：超重和失重 （共13 页）
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【链接高考】...............................................................................................................................................................1
【知识梳理】...............................................................................................................................................................3
【考纲要求】.......................................................................................................................................................3
【考点梳理】.......................................................................................................................................................3
考点：超重、失重、完全失重..................................................................................................................3
【考向分析】...............................................................................................................................................................4
考向一、升降机里的超重和失重现象..............................................................................................................4
考向二、其它超重和失重问题..........................................................................................................................4
考向三、牛顿运动定律在解临界问题中的应用..............................................................................................5
考向四、程序法解题 ........................................................................................................................................5
【链接高考】
1．（2024·全国甲卷·高考真题）学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计
下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为
。
(1)电梯静止时测力计示数如图所示，读数为 N（结果保留1 位小数）；
(2)电梯上行时，一段时间内测力计的示数为
，则此段时间内物体处于 （填“超重”或“失
重”）状态，电梯加速度大小为
（结果保留1 位小数）。
2．（2020·山东·高考真题）一质量为m 的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s 与时间t 的关系图像如图所示。
乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v 表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（ ）
A．0~t1时间内，v 增大，FN>mg
B．t1~t2时间内，v 减小，FN<mg
C．t2~t3时间内，v 增大，FN <mg
D．t2~t3时间内，v 减小，FN >mg
3．（2022·浙江·高考真题）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确
的是（ ）
A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
4．（2024·山东菏泽·一模）某同学在手机上放一本《现代汉语词典》并打开手机软件里的压力传感器，
托着手机做下蹲——起立的动作，传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐
标为时间。根据图线下列说法正确的是（ ）
A．0~5s 内该同学做了2 次下蹲——起立的动作
B．起立过程中人始终处于超重状态
C．图中0.5s 时人处在下蹲的最低点
D．3s 时加速度方向竖直向上
【知识梳理】
【考纲要求】
1、理解牛顿第二定律，并会解决应用问题；
2、理解超重和失重的概念，会分析超重和失重现象，并能解决具体超重和失重。
【考点梳理】
考点：超重、失重、完全失重
1、超重
当物体具有竖直向上的加速度时（包括向上加速或向下减速两种情况），物体对支持物的压力或对
悬挂物的拉力大于自身重力的现象。
2、失重
物体具有竖直向下的加速度时（包括向下加速或向上减速两种情况），物体对支持物的压力或对悬
挂物的拉力小于自身重力的现象。
3、完全失重
物体以加速度a=g 向下竖直加速或向上减速时（自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船
里或竖直上抛时以及忽略空气阻力的各种抛体运动），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的
现象。
在完全失重的状态下，由重力产生的一切物理现象都会消失。如单摆停摆、天平失效、浸没于液体
中的物体不再受浮力、水银气压计失效等，但测力的仪器弹簧测力计是可以使用的，因为弹簧测力计是
根据F＝kx 制成的，而不是根据重力制成的。
要点诠释：（1）当系统的加速度竖直向上时（向上加速运动或向下减速运动）发生超重现象，当系统的
加速度竖直向下时（向上减速运动或向下加速运动）发生失重现象；当竖直向下的加速度正好等于g 时
（自由落体运动或处在绕地球做匀速圆周运动的飞船里面）发生完全失重现象。
（2）超重、失重、完全失重产生仅与物体的加速度有关，而与物体的速度大小和方向无关。“超
重”不能理解成物体的重力增加了；“失重”也不能理解为物体的重力减小了；“完全失重”不能理解
成物体的重力消失了，物体超重、失重以及完全失重时重力是不变的。
（3）人们通常用竖直悬挂的弹簧秤或水平放置的台秤来测量物体的重力大小，用这种方法测得的重
力大小常称为“视重”，其实质是弹簧秤拉物体的力或台秤对物体的支持力。
运动情况
超重、失重
视重
平衡状态
不超重、不失重
具有向上的加速度a
超重
具有向下的加速度a
失重
向下的加速度为
完全失重
【考向分析】
考向一、升降机里的超重和失重现象
1．（2024·辽宁·三模）一同学乘电梯上楼，从静止开始出发，用手机内置传感器测得某段时间内电梯的
加速度a 随时间t 变化的图线如图所示，以竖直向上为加速度的正方向，则（ ）
A．
时地板对该同学的支持力最小B．
时电梯对该同学的支持力为零
C．6~8s 内电梯上升的高度约为4m
D．6~8s 内电梯上升的高度约为9m
考向二、其它超重和失重问题
1．（2025·浙江台州·二模）家用室内引体向上器通常采用免打孔设计，通过调节杆的长度，利用橡胶垫
与门框或墙壁的摩擦力起到固定的作用。如图所示，当质量为50kg 的同学握住水平单杠保持静止，且只
有双手接触单杠并双腿悬空，不计引体向上器的质量。则（ ）
A．双手间距离越小，人所受到单杠的作用力越小
B．单杠对每只手臂作用力大小一定为250N
C．双手间距离越大，橡胶垫与墙面间的摩擦力越大
D．同学由静止下降到最低点的过程中，橡胶垫与墙面间的摩擦力先小于同学的重力，后大于同学的
重力
考向三、牛顿运动定律在解临界问题中的应用
1、如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧竖直固定在水平面上，上端固定一质量为
的托盘，托盘上
有一个质量为m 的木块。用竖直向下的力将原长为
的弹簧压缩后突然撤去外力，则m 即将脱离
时的
弹簧长度为（ ）
A．
B．
C．
D．
考向四、程序法解题
1.如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下挂一质量为m0的平盘，盘中有物体质量为m，当盘静止时，弹
簧伸长了，现向下拉盘使弹簧再伸长
后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松开
手时盘对物体的支持力等于（ ）
A.
B.
C.
D.
【高考解题速通】
1．（2011·上海·高考真题）如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b 用绝缘细线分别系于上、
下两边，处于静止状态．地面受到的压力为
，球b 所受细线的拉力为
．剪断连接球b 的细线后，在
球b 上升过程中地面受到的压力( )
A．小于
B．等于
C．等于
D．大于
2．（2018·浙江·高考真题）如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列F-t 图像能反应体重计示数随
时间变化的是
A．
B．
C．
D．
3．（2015·重庆·高考真题）若货物随升降机运动的
图像如图所示（竖直向上为正），则货物受到升
降机的支持力
与时间关系的图像可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2011·北京·高考真题）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处
跳下的一种极限运动，某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示，将蹦极过
程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g，据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为（ ）
A．g
B．2g
C．3g
D．4g
5．（2010·浙江·高考真题）如图所示，A、B 两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）．
下列说法正确的是
A．在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零
B．上升过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力
C．下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力
D．在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力
6．（2024·北京海淀·一模）如图所示，某人站上向右上行的智能电动扶梯，他随扶梯先加速，再匀速运
动。在此过程中人与扶梯保持相对静止，下列说法正确的是（ ）
A．扶梯加速运动阶段，人处于超重状态
B．扶梯加速运动阶段，人受到的摩擦力水平向左
C．扶梯匀速运动阶段，人受到重力、支持力和摩擦力
D．扶梯匀速运动阶段，人受到的支持力大于重力
7．（2023·北京房山·二模）某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图所示。弹簧上端固定，
在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。弹簧下端悬挂重物，静止时，弹簧下端的指针指直尺上某一位置，
标记为0，将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量电梯运行时竖直方向的加速
度。下列说法正确的是（ ）
A．指针指到0 刻度时，说明电梯处于静止状态
B．若电梯上升，则指针一直指在0 刻线以下
C．各刻度对应加速度的值是均匀的
D．若改变重物的质量，则各刻度对应的加速度值不变
8．（2024·广东佛山·一模）某同学体重
，乘电梯上行时，用手机内置传感器测得某段时间内电梯的
加速度如下图所示。竖直向上为正方向。关于该段时间下列说法正确的是（ ）
A．
该同学处于失重状态
B．
电梯向下加速运动
C．该同学受到的最小支持力约为
D．该同学受到的最大支持力约为
9．（2021·河南开封·模拟预测）如图所示，某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象，在箱内的
顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2
的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学抱着
箱子静止时，顶部的压力传感器显示示数
。重力加速度g 取10
。不计空气阻力，则
（ ）
A．箱子静止时，底部压力传感器显示示数
B．当
时，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子下蹲
C．当
时，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子向上站起
D．若箱子保持竖直从高处自由释放，运动中两个压力传感器的示数均为30N
10．（2023·浙江绍兴·一模）小明站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力
传感器示数随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．a 点对应时刻，小明向下的速度最大
B．a 点对应时刻，小明向下的加速度最大
C．b 点对应时刻，小明处于超重状态
D．图示时间内，小明完成了两次下蹲和两次起立
11．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）某同学站在力传感器下蹲，力传感器上显示的图线可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（2024·福建厦门·二模）在身体素质测试“原地纵跳摸高”科目中，某同学快速下蹲后立即蹬伸竖直
起跳。在此过程中，测得该同学竖直方向加速度a 随时间t 的变化关系如图所示，已知竖直向上为正方向，
则该同学（ ）
A．从A 到B 的过程中，处于超重状态
B．在B 点时，速度为零
C．在C 点时，恰好离开地面
D．从C 到D 的过程中，处于失重状态
13．（2022·全国·模拟预测）蹦极就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下
的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示。将蹦极过程近
似为在竖直方向的运动，重力加速度为g，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．人的质量约为
B．t0时人处于失重状态
C．人的最大加速度为2g
D．0.2t0时刻，人的速度最大
14．（2024·辽宁·一模）如图（a）所示，四旋翼无人机下方通过悬杆连接一质量为m 的相机。取竖直向
上为正方向，某段时间内该无人机沿竖直方向运动的位移x 随时间t 变化的图线如图（b）所示，该图线
为抛物线的一部分，
时对应图线的顶点。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．
内，相机处于超重状态；
内，相机处于失重状态
B．
内，相机处于失重状态；
内，相机处于超重状态
C．
时，悬杆对相机的拉力大小为
D．
时，悬杆对相机的拉力小于
15．（2009·广东·高考真题）（多选）某同学在地面上用体重计称得体重为490N。他将体重计移至电梯
内称其体重，
至
时间段内，体重计的示数如图甲所示，电梯运行的
图像可能是下图中的哪一个？
（取电梯向上运动的方向为正）（ ）
A．
B．
C．
D．
16．（2007·海南·高考真题）（多选）游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重与
失重的感觉．下列描述正确的是（ ）
A．当升降机加速上升时，游客是处在失重状态
B．当升降机减速下降时，游客是处在超重状态
C．当升降机减速上升时，游客是处在失重状态
D．当升降机加速下降时，游客是处在超重状态
17．（2015·江苏·高考真题）（多选）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线
如图所示，以竖直向上为a 的正方向，则人对地板的压力（ ）
A．t=2s 时最大
B．t=2s 时最小
C．t=8.5s 时最大
D．t=8.5s 时最小
18．（2010·海南·高考真题）（多选）如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静
止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间
内，木箱的运动状态可能为
A．加速下降
B．加速上升
C．减速上升
D．减速下降
19．（2023·贵州安顺·一模）（多选）很多智能手机都装有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。
用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动。规定竖直向上为正方向，得到竖
直方向上加速度随时间变化的图像（如图）。则下列关于手机的运动和受力情况的判断正确的是
（ ）
A．在
时刻速度达到最大
B．在
时刻开始减速上升
C．在
到
时间内受到的支持力逐渐减小
D．在
到
时间内受到的支持力逐渐增大
20．（2022·浙江杭州·模拟预测）如图所示为一种巨型娱乐器械，可以使人体验超重和失重状态。一个可
乘坐二十多人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到
一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落的高度是
，当落到离地面
的位置时开始制动，座舱做匀减速运动。若座舱中某人的质量为
。不计空气阻力。求：
（1）座舱运动的最大速度；
（2）座舱运动的总时间；
（3）当落到离地面
的位置时，座舱对人的作用力。
